Особенности проектирования мощных транзисторных импульсных стабилизаторов напряжения с питанием от промышленных сетей

• Автор: Кузьмин, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 c. : ил

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МОЩНЫХ ИСН С ПИТАНИЕМ ОТ ПРОМЫШЛЕННЫХ СЕТЕЙ
1.1. Область применения ИСН и связанные с ней задачи
1.2. Выводы
2. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ СТРУКТУРЫ СИЛОВОЙ ЧАСТИ
ИСН ПО УДЕЛЬНЫМ ОБЪЕМНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
2.1. Постановка задачи
2.2. Объемные характернетики входного фильтра
2.2.1. Требования к входным фильтрам
2.2.2. Ограничения на параметры входного фильтра
2.2.3. Объемные характеристики фильтра
2.3. Объемные характеристики ИСН первого и второго
типов
2.4. Объемные характеристики ИСН с разделительным конденсатором и магнитосвязанными дросселями
2.4.1. Оценка пульсаций входного тока
2.4.2. Объемные характеристики элементов ИСН
2.5. Сравнительная оценка вариантов структуры ИСН
2.6. Выводы
3. ИМПУЛЬСНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ
3.1. Способ последовательного соединения транзисторов в ИЕН и основные энергетические соотношения
3.2, Способы построения вспомогательных источников питания

3.3. Особенности электромагнитных процессов и выбор параметров вспомогательных цепей в ИРН с последовательным соединением транзисторов
3.4. Устройства управления транзисторами в ИРН с последовательным соединением транзисторов
3.5. Устранение выбросов выходного напряжения в ИОН
с последовательным соединением транзисторов
3.6. Выводы
4. ПРИМЕР ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ИСН МОЩНОСТЬЮ 6 КВТ С
ПИТАНИЕМ ОТ СЕТИ 380 В
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ I. МАТЕРИАЛЫ ПО ВНЕДРЕНИЮ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПАРАЗИТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НЕКОТОРЫХ ТИПОВ
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ВЫПОЛНЕНИЕ УСЛОВИЯ ПОДАВЛЕНИЯ ПУЛЬСАЦИЙ ВХОДНОГО ТОКА В ПРЕДЛОЖЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ
ДРОССЕЛЕЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ ИСН РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ПРИ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ

ПЁЕЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ИСН - импульсный стабилизатор напряжения кх- кратность изменения токов нагрузки ИСН средний ток на входе ИСН 1дР- средний ток дросселя 1Н - средний ток нагрузки
- коэффициент заполнения (относительная длительность импульсов)
/-5 - индуктивность рассеяния М - взаимная индуктивность Рвсп- мощность вспомогательных источников питания Рн - мощность нагрузки О - добротность цепи заряда конденсатора РВу- входное статическое сопротивление ИСН по цепи питания
Т - период переключения в ИСН Ивсп- среднее напряжение вспомогательного источника питания
^ - среднее напряжение на нагрузке ИСН
1ГП - среднее напряжение питания
Ис - линейное напряжение сети
И - число последовательно соединенных транзисторов
ш - число последовательно соединенных конденсаторов
- длительность разряда конденсатора
Ь>0 - собственная частота цепи заряда конденсатора а)П’Рп~ частоз?а переключений в ИСН г| - КПД импульсного стабилизатора
■50В то же время частоты переключения мощных транзисторных импульсных регуляторов напряжения обычно не выходят за пределы 10...18 кГц [93,94,97,99,100] , что связано в первую очередь с возможностями соответствующей элементной базы. Если ориентироваться на данный диапазон частот переключений в ИРН, то влиянием паразитных параметров , !-с на объемные характеристики конденсаторов можно пренебречь и пользоваться для определения объема конденсаторов формулой, вытекающей из (2.7),
(2.9):
кг /г*,г2)

(2.10)
Кроме перечисленных соображений необходимо учесть, что напряжение на выходе выпрямителя в случае сети 380 В превышает допустимое напряжение существующих электролитических конденсаторов (450 В), поэтому необходимо их последовательное соединение. Если последовательно соединяются одинаковые конденсаторы с емкостью каждого С; и номинальным напряжением ££, то общий объем конденсаторов составит
= 4 <2-ы)
где т- число последовательно соединенных конденсаторов;
С0,Ц- требуемая общая емкость и напряжение группы конденсаторов. Объем дросселя и конденсаторов входного фильтра можно получить подстановкой в (2.8), (2.II) среднего тока дросселя 1ВХ и максимального напряжения питания ИСН Ц.Маис= Ч?.ном 0+К) (где ^=(1Гп.ма«с " ^п.номУ^п.ном ~ относительное увеличение напряжения питания ИСН по сравнению с номинальным). После преобразований, получим объем элементов входного фильтра